(2009?徐匯區(qū)二模)如圖(a)所示,在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場,OA與OCA為置于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌,其中OCA滿足曲線方程
x=0.5sin(y)m,C為導(dǎo)軌的最右端,導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R
1和R
2,其中R
1=4Ω、R
2=12Ω.現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg的足夠長的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下,以v=3m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好,除電阻R
1、R
2外其余電阻不計(jì),g取10m/s
2,求:
(1)金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)請(qǐng)?jiān)趫D(b)中畫出金屬棒MN中的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象;
(3)當(dāng)金屬棒MN運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=2.5m處時(shí),外力F的大;
(4)若金屬棒MN從y=0處,在不受外力的情況下,以初速度v=6m/s向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)y=1.5m處時(shí),電阻R
1的瞬時(shí)電功率為P
1=0.9W,在該過程中,金屬棒克服安培力所做的功.